Профиль напряжения что это: Расчетный (тарифный) уровень напряжения электроэнергии, кВ. Определение

Содержание

Расчетный (тарифный) уровень напряжения электроэнергии, кВ. Определение

Тарифный или расчетный уровень напряжения играет важнейшую роль при определении стоимости электроэнергии и мощности для потребителей. Что вообще такое физический уровень напряжения, а что такое уровень напряжения, определяемый в целях применения тарифов на электроэнергию? Попробуем разобраться в этой статье.

Электрическая энергия, вырабатываемая на крупных электростанциях генераторами (АЭС, ГЭС, ТЭС) подается в электрические сети высокого, сверхвысокого или ультравысокого напряжения — 110, 220, 330, 500, 750 или даже 1150 кВ (киловольт). Далее по таким электрическим сетям электрическая энергия передается на значительные расстояния до понижающих подстанций. Принцип передачи электрической энергии с использованием электрических сетей высокого и сверхвысокого уровней напряжения позволяет значительно снизить потери электрической энергии при ее передаче на большие расстояния.

Обычно энергопринимающие устройства потребителей присоединены к электрическим сетям среднего и низкого уровня напряжения.

Однако зачастую многие крупные производственные объекты (заводы и др) присоединены к электрическим сетям высокого напряжения и такие потребители имеют на своем балансе собственные объекты электросетевого хозяйства (подстанции), понижающие уровень напряжения.

Как мы уже ранее неоднократно упоминали на нашем сайте, конечный тариф на электроэнергию для предприятий состоит из нескольких составляющих. В связи с тем, что уровень напряжения может меняться в процессе выработки и передачи электрической энергии потребителю, составляющая конечной цены на электроэнергию для предприятий  — тарифа на услуги по передаче электрической энергии также меняется в зависимости от уровня напряжения, на котором присоединён потребитель к электрическим сетям. Составляющая конечной цены на электроэнергию — тариф на услуги по передаче составляет не менее 40% в конечном тарифе на электроэнергию для предприятия. Следовательно, корректное определение расчетного уровня напряжения — очень важный момент для проведения правильных расчетов с поставщиками электроэнергии.

 

Выделяют несколько тарифных уровней напряжения электроэнергии:

Чем выше расчетный уровень напряжения потребителя, тем ниже применяемый поставщиком электроэнергии тариф на оказание услуг по передаче электрической энергии для расчета стоимости поставленной такому потребителю электрической энергии и мощности.  

Следовательно, чем более высокий уровень напряжения в точке присоединения будет у потребителя, тем ниже будут его дальнейшие затраты на оплату электрической энергии поставщикам!

Поэтому правильное определение уровня напряжения играет важную роль для любого потребителя.

Изначально, расчетный (тарифный) уровень напряжения определяется в акте разграничения балансовой принадлежности сторон, который составляется сетевой компанией после окончания процедуры технологического присоединения к электрическим сетям.  Затем, тарифный уровень напряжения транслируется в договор энергоснабжения между потребителем и поставщиком электроэнергии.

 

В связи с этим, в отношении новых объектов, еще не подключенных к электрической сети, перед подачей заявки на технологическое присоединение в электросетевую компанию и подписанием договора о технологическом присоединении к электрическим сетям, необходимо внимательно рассчитать все возможные последствия по выбору точки присоединения к электрическим сетям, а также порядок выполнения технических условий на подключение к электросетям (за чей счет будут строиться и кто останется собственником объектов электросетевого хозяйства после подключения). От этого будет зависеть применяемый тарифный уровень напряжения и, соответственно, стоимость электроэнергии.

Кроме того, стоит отметить важность правильного отражения расчетного уровня напряжения в договоре энергоснабжения, заключаемом между потребителем и поставщиком электроэнергии. Если тарифный уровень напряжения в договоре энергоснабжения согласован неверно, то добиться перерасчета стоимости потребленной электроэнергии за предыдущие периоды будет очень проблематично для потребителя. Однако, наша компания имеет богатый опыт по отстаиванию нарушенных прав потребителей. Мы готовы взять на себя решение проблемы с применением неверного тарифного уровня напряжения и вернуть потребителю переплату за предыдущие годы.

Именно поэтому, от того, насколько Вы сможете правильно подать заявку на подключение к электрическим сетям и заключить договор энергоснабжения с энергосбытом, будет зависеть стоимость электрической энергии для Вашего предприятия, компании или организации.     

ГОСТ 29322-2014 (IEC 60038:2009) Напряжения стандартные, ГОСТ от 25 ноября 2014 года №29322-2014


ГОСТ 29322-2014

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ



МКС 29.020
13.260*

91.140.5**
_____________________

* По данным официального сайта Росстандарта ОКС 29.020,

здесь и далее;
** Вероятно, ошибка оригинала. Следует читать: 91. 140.50,
здесь и далее. — Примечания изготовителя базы данных.

Дата введения 2015-10-01


Цели, основные принципы и порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2009 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены»


Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Открытым акционерным обществом «Всероссийский научно-исследовательский институт сертификации» (ОАО «ВНИИС»)

2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 30 сентября 2014 г. N 70-П)

За принятие стандарта проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97

Код страны по МК (ИСО 3166) 004-97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Армения

Беларусь

Казахстан

Киргизия

Молдова

Россия

Украина

AM

BY

KZ

KG

MD

RU

UA

Минэкономики Республики Армения

Госстандарт Республики Беларусь

Госстандарт Республики Казахстан

Кыргызстандарт

Молдова-Стандарт

Росстандарт

Госпотребстандарт Украины

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 25 ноября 2014 г. N 1745-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 29322-2014 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 октября 2015 г.

5 Настоящий стандарт модифицирован по отношению к международному стандарту IEC 60038:2009* IEC standard voltages (Напряжения стандартные). При этом дополнительные и измененные положения, учитывающие потребности национальной экономики указанных выше государств, выделены в тексте курсивом, а также вертикальной линией, расположенной на полях этого текста.

________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. — Примечание изготовителя базы данных.


Международный стандарт разработан Международной электротехнической комиссией (IEC).

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования международного стандарта в связи с особенностями построения межгосударственной системы стандартизации.

Перевод с английского языка (en).

Степень соответствия — модифицированная (MOD)

6 ВЗАМЕН ГОСТ 29322-92


Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет



Введение


Настоящий стандарт устанавливает номинальные напряжения для электрических систем, сетей, цепей и оборудования переменного и постоянного тока, которые применяют в странах — членах Международной электротехнической комиссии.

Настоящий стандарт по построению, последовательности изложения требований, нумерации разделов и подразделов полностью соответствует стандарту IEC 60038:2009. По сравнению со стандартом IEC 60038:2009 настоящий стандарт дополнен обновленными ссылками на международные стандарты и определениями терминов.

Наименьшее используемое напряжение в Таблице А.1 Приложения А настоящего стандарта определено для максимального падения напряжения между вводом в электроустановку пользователя и электрооборудованием, которое равно 4%. Такое максимальное падение напряжения в электрических цепях электроустановки было указано в ранее действовавшем стандарте [7]. В Таблице G.52.1 действующего в настоящее время стандарта [6] для электроустановок, подключаемых к электрическим сетям общего пользования, установлены иные значения максимального падения напряжения:

для электрических светильников — 3%;

для других электроприемников — 5%.

Требования в настоящем стандарте набраны прямым шрифтом, примечания набраны мелким прямым шрифтом. Обновленные ссылки, а также дополнительные и измененные положения выделены в тексте курсивом.

1 Область применения


Настоящий стандарт распространяется:

— на электрические системы переменного тока номинальным напряжением более 100 В и стандартной частотой 50 Гц или 60 Гц, используемые для передачи, распределения и потребления электроэнергии, и электрооборудование, применяемое в таких системах;

— на тяговые системы переменного и постоянного тока;

— на электрооборудование переменного тока с номинальным напряжением менее 120 В и частотой (как правило, но не только) 50 или 60 Гц, электрооборудование постоянного тока с номинальным напряжением менее 750 В. К такому оборудованию относятся батареи (из элементов или аккумуляторов), другие источники питания переменного или постоянного тока, электрическое оборудование (включая промышленное и коммуникационное) и бытовые электроприборы.

Настоящий стандарт не распространяется на напряжения, используемые для получения и передачи сигналов или при измерениях. Стандарт не распространяется на стандартные напряжения компонентов или частей, применяемых в электрических устройствах или электрооборудовании.

Настоящий стандарт устанавливает значения стандартного напряжения, которые предназначены для применения в качестве:

— предпочтительных значений для номинального напряжения электрических систем питания;

— эталонных значений для электрооборудования и проектируемых электрических систем.

Примечания

1 Две главные причины привели к значениям, установленным в настоящем стандарте:

— значения номинального напряжения (или наивысшего напряжения для электрооборудования), установленные в настоящем стандарте, главным образом основаны на историческом развитии электрических систем питания во всем мире, так как эти значения оказалось наиболее распространенными и получили всемирное признание;

— диапазоны напряжений, указанные в настоящем стандарте, были признаны самыми подходящими в качестве основы для разработки и испытания электрического оборудования и систем.

2 Однако определение надлежащих значений для испытаний, условий испытаний и критериев приемки является задачей систем стандартов и стандартов на изделия.

2 Термины и определения


В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями. Для напряжений переменного тока ниже указаны действующие значения.

2.1

номинальное напряжение системы (nominal system voltage): Соответствующее приближенное значение напряжения, применяемое для обозначения или идентификации системы.

[[1] раздел 601-01, статья 21]

2.2

наибольшее напряжение системы (исключая переходные и анормальные условия) (highest voltage of a system (excluding transient or abnormal conditions)): Наибольшее значение рабочего напряжения, которое имеет место при нормальных условиях оперирования в любое время и в любой точке электрической системы.

Примечание — Это определение исключает переходные перенапряжения, например, вследствие коммутационных оперирований, и временные колебания напряжения.

[[1] раздел 601-01, статья 23]

2.3

наименьшее напряжение системы (исключая переходные и анормальные условия) (lowest voltage of a system (excluding transient or abnormal conditions)): Наименьшее значение рабочего напряжения, которое имеет место при нормальных условиях оперирования в любое время и в любой точке электрической системы.

Примечание — Это определение исключает переходные перенапряжения, например, вследствие коммутационных оперирований, и временные колебания напряжения.


[[1] раздел 601-01, статья 24]

2.4 зажимы питания (supply terminals): Точка в передающей или распределительной электрической сети, обозначенная как таковая и определенная договором, в которой участники договора обмениваются электрической энергией.

2.5 напряжение питания (supply voltage): Напряжение между фазами или напряжение между фазой и нейтралью на зажимах питания.

Примечание — Эквивалентное определение: напряжение между линиями или напряжение между линией и нейтралью на зажимах питания.

2.6 диапазон напряжения питания (supply voltage range): Диапазон напряжения на зажимах питания.

2.7 используемое напряжение (utilization voltage): Напряжение между фазами или напряжение между фазой и нейтралью в штепсельных розетках или в точках фиксированных электроустановок, к которым должны быть присоединены электроприемники.

Примечание — Эквивалентное определение: напряжение между линиями или напряжение между линией и нейтралью в штепсельных розетках или в точках фиксированных электроустановок, к которым должны быть присоединены электроприемники.

2.8 диапазон используемого напряжения (utilization voltage range): Диапазон напряжения в штепсельных розетках или в точках фиксированных электроустановок, к которым должны быть присоединены электроприемники.

Примечание — В некоторых стандартах на электрооборудование (например, в IEC 60335-1 [2] и IEC 60071 [3]), термин «диапазон напряжения» имеет другое значение.

2.9 наибольшее напряжение для электрооборудования (highest voltage for equipment): Наибольшее напряжение, для которого электрооборудование охарактеризовано относительно:

a) изоляции;

b) других характеристик, которые могут быть связаны с этим наибольшим напряжением в соответствующих рекомендациях для электрооборудования.

Примечание — Электрооборудование можно использовать только в электрических системах, имеющих наибольшее напряжение, которое меньшее или равно его наибольшему напряжению для электрооборудования.

2.10

напряжение между фазами (phase-to-phase voltage): напряжение между двумя фазными проводниками в заданной точке электрической цепи.

[[1] раздел 601-01, статья 29]

2.11

напряжение между фазой и нейтралью (phase-to-neutral voltage): напряжение между фазным и нейтральным проводниками в заданной точке электрической цепи.

[[1] раздел 601-01, статья 30]

2.12

линейный проводник (line conductor): Проводник, находящийся под напряжением при нормальных условиях и используемыи для передачи электрической энергии, но не нейтральный проводник или средний проводник.

[[4] раздел 826-14, статья 09]

2.13

нейтральный проводник (neutral conductor): Проводник, электрически присоединенный к нейтрали и используемый для передачи электрической энергии.

[[4] раздел 826-14, статья 07]

2. 14

фазный проводник (phase conductor): Линейный проводник, используемый в электрической цепи переменного тока.

[[5] пункт 20.91]

3 Стандартные напряжения

3.1 Системы и электрооборудование переменного тока с номинальным напряжением от 100 до 1000 В включительно


Номинальное напряжение системы переменного тока в диапазоне от 100 до 1000 В следует выбирать из значений, приведенных в Таблице 1.


Таблица 1 — Системы и электрооборудование переменного тока с номинальным напряжением от 100 до 1000 В включительно

Формула электрического напряжения для новичков

Домашний мастер, затеявший ремонт бытовой проводки или электрического прибора, должен хорошо представлять электротехнические процессы, уметь проводить сложные расчеты. 

Самая простая формула электрического напряжения, выраженная для участка цепи, позволяет быстро выполнять такие вычисления.  

Я подготовил советы и рекомендации, которые помогут лучше запомнить сложные алгоритм. Рассчитываю, что вы станете правильно применять их на практике, зарекомендуете себя грамотными специалистами в глазах окружающих. 

Содержание статьи

Что такое напряжение и как его легко представлять

Мне нравится сравнение электрических процессов с более понятными механическими явлениями. Поэтому показываю такую картинку. 

Имеем какую-то горку с высотой h относительно начального уровня. На вершине стоит груз весом Р. Он не закреплён, может скатиться под действием совсем небольшого усилия, например, дуновения ветра. 

Но его нет, а если подует, то груз упадет на высоту h3. При этом им будет совершена работа, связанная с перемещением на расстояние h2. 

Такая же аналогия, на мой взгляд, действует в электротехнике. 

Рассматриваем два отличающихся потенциала φ1 и φ2, которые накопили разные материальные тела, например, облака при движении воздушных масс с противоположными знаками зарядов q.  

Они отделены слоем воздушной атмосферы, обладающей сопротивлением R, которое препятствует перемещению заряда q. 

Точно так же воробьи сидят на фазном проводе и даже аист сплел свое гнездо на столбе воздушной линии, как показано на верхней картинке. Но с ними пока ничего не происходит: от второго потенциала они отделены большим сопротивлением. 

Однако, под действием ветра груз Р может скатиться, а облака перемещаются относительно земли и друг друга: воздушная прослойка между ними изменяется. 

В какой-то момент времени разность потенциалов φ1-φ2 между заряженными телами пробьет сопротивление R и будет совершена работа по перемещению заряда q. 

Вот и получается определение формулировки напряжения U, как разность потенциалов φ1 и φ2 или работа А, совершаемая при переносе заряда q. 

Напряжение измеряется в вольтах специальными приборами — вольтметрами. Оно появляется на всех электрических схемах, где присутствуют разные потенциалы: 

  • проводах фазы и нуля домашней проводки при поданном питании от трансформаторной подстанции;  
  • шинах вводного щитка в дом или подъезд; 
  • контактных выводах любой заряженной аккумуляторной батареи либо гальванического элемента; 
  • выходных контактах включенного блока питания, зарядного устройства; 
  • многих других местах.  

Когда груз Р уже скатился вниз или произошел разряд потенциалов φ1 и φ2 между собой, то работа по перемещению зарядов произойти не сможет. В этом случае, если φ1-φ2=0, напряжение отсутствует. 

Допускаю, что опытного электрика такое мое объяснение не устроит из-за упрощений. Что ж: пишите в комментариях. Будем приходить к общему мнению. Ведь я изложил самые начальные знания для новичков. 

Виды напряжения в квартире простыми словами

А вот здесь надо ориентироваться на то, как образуются потенциалы зарядов электрической энергии. 

Как работают источники постоянного тока для бытовых приборов

На выходных клеммах элементов солнечных батарей или гальванических элементов, сборок из них накапливаются потенциалы зарядов противоположной полярности: положительные и отрицательные. Они образуют цепи постоянного напряжения. 

На графике времени его вычерчивают горизонтальной линией U, которая не меняет свою величину. 

Хотя в принципе это довольно условно: по мере разряда от приложенной нагрузки происходит снижение разности потенциалов (ничего вечного в нашей жизни не существует) и уровень сигнала со временем все же падает.  Но, этим качеством при расчетах, как правило, пренебрегают. 

Как определить уровень напряжения

Если вернуться к определению термина, основанного на разности потенциалов или совершении работы по перемещению зарядов, то мы попадем в тупик: их простыми методами оценить невозможно.  

При практической работе с цепями постоянного тока пользуются измерением или вычислением электрических величин на основе известного закона Ома для участка цепи U = i * R.

Простой онлайн калькулятор, спроектированный для этих целей, значительно облегчает такие вычисления. К тому же он построен на использовании еще одной функции: мощности потребления прибора, включенного в шпаргалку электрика. 

Воспользоваться можете любым из указанных способов. Каждая приведенная формула электрического напряжения работает правильно. 

Цепи переменного тока в квартире: откуда приходят и как формируются

Электрическая энергия в дома и квартиры поступает от трансформаторных подстанций различного напряжения по линиям электропередач 0,4 киловольта (кВ).  

Как появляется напряжение в розетке

От трансформаторной подстанции электроэнергия подводится в квартиру по: 

  • двухпроводной схеме — система заземления TN-C; 
  • или трехпроводной — система заземления TN-S либо TN-C-S. 

У них используются разные алгоритмы защит в аварийных ситуациях. 

В первом случае обеспечивается меньшая электрическая безопасность. Когда возникает пробой изоляции бытового прибора на корпус, то, случайно оказавшийся поблизости человек получает электрическую травму: через его тело проходит опасный потенциал на контур заземления подстанции. 

Трёхпроводная схема электропроводки сразу обеспечивает отвод опасного потенциала через дополнительный контур защитного РЕ проводника. 

На этой картинке допущены некоторые упрощения, которые я использовал, чтобы не усложнять понимание процессов. О них будет идти речь в других статьях. 

Если отключить от розетки потенциал фазы или нуля, то совершить работу не получится: напряжения в ней не будет — отсутствует разность потенциалов.

Формулы расчета напряжения для переменного тока, приведенные в шпаргалке электрика, остаются действующими. Но, на практике требуется учитывать многие нюансы работы электроэнергии, схемы подключения оборудования, особенности прохождения частотных сигналов. 

Важные характеристики синусоиды для выполнения расчетов

Электроэнергию производят промышленные генераторы, работающие на принципе вращения ротора с витками изолированного провода (рамки) в магнитном поле статора. 

На их выводах создается синусоидальное напряжение симметричной переменной формы с гармоничными колебаниями. 

Синусоида характеризуется следующим параметрами: 

  • амплитудой; 
  • частотой или периодом колебаний; 
  • фазой. 

При этом под фазой понимают сдвиг угла между сигналами разных синусоид или относительно начала координат. 

Что такое действующее напряжение

При измерениях и вычислениях параметров синусоиды следует учитывать то обстоятельство, что ее величина постоянно изменяется по времени от нуля до максимального значения и обратно.  

Чтобы исключить ошибки и правильно вести расчет принято обозначение действующего напряжения. 

Его величина соответствует той работе, которую может выполнить одна полуволна гармоники. Ее приравнивают к действию постоянного тока за это же время Т/2. 

Для этого определяют площадь половины гармоники интегральным исчислением за полупериод. Приравнивают ее к прямоугольнику с такой же шириной. 

Далее вычисляют высоту, поделив площадь на ширину. Получается действующее значение напряжение. Оно в √2 или 1,41 раз меньше амплитудного синусоидального U max. 

Можно использовать и другую формулу расчета действующего напряжения на основе амплитудного: умножать его на 0,707. 

Все измерительные приборы — вольтметры работают за счет определения действующей величины напряжения, а не амплитудной.

Для сравнения: привычное нам значение 220 вольт является действующим, а амплитудное составляет 310. 

Что такое “импульсное напряжение”

В своей практике надо быть готовым к тому, что в бытовую проводку может проникнуть импульс перенапряжения от аварийного режима в системе электроснабжения, например, от удара молнии в воздушную линию.  

На ВЛ установлены специальные защиты от подобных случаев: разрядники. Они гасят полученные разряды, срабатывая в несколько ступеней. 

Но все равно такой импульс, хоть и пониженной величины, проникает по проводам в бытовые приборы. Он способен повредить их внутреннюю схему.

Для защиты от него используют УЗИП (устройства защиты от импульсного перенапряжения), которые рассчитывают и выбирают под местные условия. 

Как рассчитывать трехфазное напряжение

Промышленная передача электроэнергии использует три симметрично расположенных по времени синусоиды напряжения, которые вырабатывают генераторы. 

Три обмотки их ротора разнесены между собой на 120 градусов и вращаются в магнитном поле статора, поочередно пересекая его силовые линии. Поэтому у них наводится таким же образом смещенная электродвижущая сила. 

Синусоиды сдвинуты между собой на такой же угол, как показано правее. Их векторное выражение на комплексной плоскости тоже отображается с углом 120О

При этом формируется система линейных и фазных напряжений, показанная на картинке. 

Между всеми линейными проводами образуется разность потенциалов в 380 вольт. В то же время относительно каждого этого проводника и нулем присутствует так нам привычное 220. 

Такая система постоянно работает в сбалансированном режиме: токи однофазных потребителей циркулируют по своим замкнутым цепочкам, постоянно складываясь в нулевом проводнике. Сложение это не чисто арифметическое, а векторное, учитывающее направление потока энергии. 

Поэтому при геометрическом сложении векторов происходит снижение тока в проводе нуля и его, как правило, делают тоньше, чем остальные жилы.  

Формулы электрического напряжения для линейных и фазных величин, а также токов смотрите прямо на картинке. 

Обрыв нуля: как возникает и чем опасен

Нормальная работа электрооборудования происходит в сбалансированном режиме при нормально поданном напряжении на него. Если ноль пропадет, то бытовые приборы прекращают свою работу. 

Здесь есть важные отличия при эксплуатации проводки, собранной по схеме однофазного или трехфазного питания. 

Обрыв нуля в однофазной сети: опасность возникновения

Квартирная проводка подключается для подачи напряжения по двум проводам с потенциалами фазы и нуля (контура земли). Электрический ток нагрузки, совершающий полезную работу, может протекать только по замкнутому контуру. 

Это значит, что если один потенциал от обмотки трансформаторной подстанции не будет подведен к розетке или лампочке в квартире, то на них напряжения, а, следовательно, и работы не будет. 

Однако здесь есть особенность, связанная с безопасностью жильцов. 

Обычно розеточные группы собираются шлейфом при параллельном подключении между собой. В одну из них может быть вставлена вилка шнура питания какого-то прибора: холодильника, стиральной машины, микроволновки и т п. 

В такой ситуации через внутреннюю схему этого прибора потенциал фазы пройдет на контакт нуля розетку и дальше — к концу подключенного, но оборванного провода. 

Электрики говорят по этому поводу: две фазы в розетке! Их легко заметить однофазным индикатором напряжения. Его контрольная лампочка будет светиться в обоих контактных гнездах. 

Этот режим опасен тем, что оторванный конец не изолирован. Под действие вновь образованного потенциала может попасть человек, получить электрическую травму. 

Обрыв нуля в трехфазной сети и как от него защититься

Теперь еще раз внимательно посмотрим, как работает схема трехфазного подключения к квартирной проводке, приведенная выше. Разберем случай, когда оборван ноль не в однофазной цепи, а в общей питающей.  

 В этой ситуации до места обрыва практически ничего не изменяется: сформированная система напряжений 380/220 остается прежней. А вот внутри квартир происходят ну очень нехорошие вещи.  

Потребители остаются подключенными по схеме “звезды”. Но ее средняя точка, где был подвод нулевого потенциала, отсоединен от нейтрали трансформаторной подстанции. 

В итоге создаются новые контура последовательного подключения потребителей квартир к линейному напряжению 380, как я показал на правой картинке, взяв за основу сопротивления Rа и Rв.  

Теперь представим, что жильцы квартиры А очень бережливые. Они мало потребляют энергии, экономят деньги на ее оплате. При этом владелец второй квартиры B эксплуатирует большое количество бытовой техники. У него всегда высокое потребление. 

Другими славами электрика: сопротивление Rа и его мощность потребления близки к нулю, а Rв — завышены. 

Вместе они создали последовательную цепочку Rа+Rв, через которую потечет ток, вызванный приложенной разностью потенциалов 380 вольт. Этот общий ток по закону Ома на каждом сопротивлении создаст падение напряжения. (Перемножьте составляющие формулу величины). 

Все приборы в квартире подключены параллельно. Чем больше их в работе, тем выше суммарная мощность потребления и ниже сопротивление. По оборудованию обоих квартир течет один и тот же ток. К ним прикладывается напряжение, зависящее от сопротивления.

Получим, что к одной квартире будет приложено очень мало вольт, а к другой около максимального предела 380.

Что из этого следует:

  1. у экономного владельца к приборам будет приложено очень высокое напряжение порядка 380 В;
  2. во второй квартире электрооборудование станет запитано от очень низкого напряжения. Оно станет работать на износ или отключится.

Расточительный хозяин останется без света до устранения неисправности, а у бережливого выйдут из строя работающие электродвигатели, перегорят лампочки, блоки питания электронной аппаратуры и вся подключенная дорогостоящая техника.

Обрыв нуля в трехфазной сети на стороне питания энергоснабжающей организации очень опасен для бытовых потребителей. Но, от этого аварийного режима существует простая и эффективная защита — реле РКН.

Этот модуль очень быстро, за время роста первой четверти гармоники
напряжения, вычисляет неисправность и до окончания первого периода
колебания отключает питание с квартиры, разрывая цепи подвода
электроэнергии. 

За счет этого все электрооборудование обесточивается, остается в исправном состоянии. 

Кстати, формулы расчета электрического напряжения для этого случая я привел прямо на картинке. Пользуйтесь на здоровье, делайте правильные выводы для себя. 

Я постарался очень простенько объяснить сложные процессы, связанные с электричеством. Поэтому у вас могут появиться дополнительные вопросы. Задавайте их. Будем выяснять совместно.

Классы напряжения в России | Электротехнический журнал

Класс напряжения — это номинальное междуфазное напряжение электрической сети, для работы в которой предназначено электрооборудование. В класс напряжения входит определённый диапазон напряжений, в котором электрооборудование данного класса может нормально функционировать.

Классы электрического напряжения в России

Класс напряжения электрооборудования, кВ.

Наибольшее рабочее напряжение электрооборудования, кВ.

Номинальное напряжение электрической сети, кВ.

Наибольшее длительно допускаемое рабочее напряжение в электрической сети, кВ.

0,22

0,23

0,22

0,23

0,4

0,45

0,4

0,45

0,69

0,73

0,69

0,73

1

1,1

1,0

1,1

3

3,6

3,0

3,5

3,15

3,5

3,3

3,6

6

7,2

6,0

6,9

6,6

7,2

10

12,0

10,0

11,5

11,0

12,0

15

17,5

13,8

15,2

15,0

17,5

15,75

17,5

20

24,0

18,0

19,8

20,0

23,0

22,0

24,0

24

26,5

24,0

26,5

27

30,0

27,0

30,0

35

40,5

35,0

40,5

110

126,0

110,0

126,0

150

172,0

150,0

172,0

220

252,0

220,0

252,0

330

363,0

330,0

363,0

500

525,0

500,0

525,0

750

787,0

750,0

787,0

1150

115011501150

Примечания

  1. ГОСТ 29322-92. СТАНДАРТНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ.

( Пока оценок нет )

формула, соотношение фазного и линейного напряжения

Электрические цепи характеризуются наличием различных типов напряжения. Линейное напряжение (ЛН) возникает между фазовыми проводами трёхфазной цепи. У всех частей (фаз) многофазной цепи характеристика тока идентична. Название цепей (шести-, трёх- или 2-фазные) обуславливаются числом фаз. Наибольшее распространение получили трёхфазные электроцепи, так как являются наиболее экономичными в сравнении с многофазными или 2-фазными. А также позволяют на одном агрегате получить ЛН и фазное напряжение (ФН).

Какое напряжение называется линейным, а какое фазным

Линейным называется напряженье между 2-мя фазами линии или когда определяется величина между 2-мя проводами различных фаз.

Напряжение между любой фазой и нулём — фазное. Оно меряется между начальной и конечной стадией фазы. Практически ФН от ЛН отличается на 58-60 процентов. То есть, величины ЛН в 1,73 раза больше величин ФН.

Трёхфазный ток

Трёхфазные цепи имеют 380В ЛН, что позволяет получить 220В фазного.

Отличия

Специфика ЛН — это показатель, по которому производится расчёт токов и остальных величин трёхфазной цепи. Подобная схема позволяет подключать одно- и трёхфазные контакты. Номинальное равно 380В и меняется при изменениях в ограниченной сети, к примеру, вследствие скачков.

Популярнейшей является цепь с нейтралью и заземлением. Подключение в такой системе производится по схеме:

  • к фазным проводам подсоединяются однофазные провода;
  • к 3-фазным — 3-фазные.
Типы соединений

Широта применения ЛН обуславливается его безопасностью и комфортностью разветвления цепи. Оборудование в таком случае подключается к фазному выводу, и лишь он не безопасен.

Расчёт системы несложен, при этом действуют стандартные физические формулы. Параметры ЛН сети замеряются мультиметром, а ФН — спецустройствами, например, вольтметром, датчиком тока, тестером.

Характеристики сети:

  1. Разводка подобной проводки не нуждается в применении профессионального оборудования. Достаточно отвёрток, которые имеют индикаторы.
  2. Вероятность удара током очень мала. Подобное объясняется присутствующей в цепи свободной нейтралью. Соединение проводников не требует подключения 0-вого вывода.
  3. Схема подходит для всех видов тока.

Важно! К 3-фазной цепи можно подключить 1-фазную. Наоборот сделать нельзя.

Включение в трёхфазную цепь приёмников электрической энергии
  1. Подобная схема подключения пригодна для многих устройств, которым необходима высокая мощность, чтобы работать. ЛН позволяет увеличить КПД двигателя на33%.

При переключении обмоток генератора к треугольнику со звезды обуславливает увеличение в 1,73 раза величины ЛН.

Соединения в трёхфазных цепях

Важно! Сложность обнаружения повреждений в линейном соединении является немаловажным недостатком цепи, так как вследствие этого может случиться пожар.

Отличие между ЛН и ФН состоит в различии соединяемых проводов обмоток. Чтобы проконтролировать параметры ЛН и ФН потребуется импульсный стабилизатор, по-другому — линейный стабилизатор. Этот прибор даёт возможность, сохраняя показатель на одном уровне, приводить в норму напряжение, если оно резко выросло. Прибор можно подключить к контактам электорооборудования, обычной розетке.

Соотношения фазного и линейного напряжения

Соотношение между напряжением линейным и фазным составляет 1,73. То есть при ста процентах мощности ЛН, напряжение фазы будет 58%. То есть, ЛН превышает ФН в 1,73 раза и при этом стабильно.

ФН и ЛН, отличие и соотношение

Напряжение в трёхфазной цепи оценивается по параметрам линейной составляющей. Обычно оно 380 вольт и тождественно 220 вольтам фазной компоненты сети трёхфазного электротока. В электрических сетях, где имеется четыре провода, напряжение 3-фазного тока обозначается 380/220В. Это позволяет подключить к подобной сети оборудование с 1-фазным потреблением электричества 220В и мощных приборов, которые могут работать от 380В.

Универсальной и приемлемой в большинстве случаев является трёхфазная цепь 380/220В 0-вым проводом. Электроприборы, которые функционируют от однофазного напряженья 220В, могут при подсоединении к паре проводов ФН питаться от ЛН.

Электрооборудование, которое запитывается от трёхфазной сети может работать, только если имеется подсоединение одновременно к 3-м выводам различных фаз. Тогда заземление не обязательно, но если изоляционный материал провода будет повреждён, то отсутствие 0-ого значительно увеличивает опасность удара электрическим током.

Важно! При понижении ЛН меняются величины ФН. При уже выясненном значении междуфазного напряжения определить величину ФН труда не составит.

Чему равно линейное напряжение

В большей части стран мира стандартное ЛН составляет примерно 380В.

В трёхфазных цепях фазное и линейное напряжение находятся в соотношении 220В/380В соответственно.

В чем измеряется

Согласно ГОСТ 13109 норма напряжения в электрической сети варьирует в диапазоне от 198В до 242В (то есть 220В плюс или минус 10 процентов). При частой поломке бытовой техники, ламп или их мигании потребуется измерение напряжения в электрической проводке. Подобная проверка делается мультиметром или вольтметром. Ночью, когда электроприборы используются по минимуму, полученные значения будут максимальными.

Мультиметром измеряется напряжение в трёхфазной сети так:

  1. Между рабочим 0 и каждой из фаз: А-N, В-N, С-N.
  2. Линейные напряжения: А-В, А-С, В-С.

Всего должно получиться шесть измерений. Иногда делается ещё один замер — между заземляющим и нулевым рабочим проводником: N-PE.

Как измерить

Измерить подобную систему можно мультиметром или применив физические формулы.

Измерение подключения к сети

ЛН рассчитывается по формуле Кирхгофа: ∑ Ik = 0. Здесь сила тока равняется нулю во всех частях электроцепи, то есть к=1. Используется также закон Ома: I=U/R. Применив обе формулы можно высчитать параметры клейма или электросети.

В системе из несколько линий, потребуется найти напряжение между 0 и фазой IL = IF. Значения IL и IF непостоянные и меняются при разных вариациях подключения. Потому линейные параметры точно такие же, как и фазные.

Фазное

Для того чтобы получить показания подключения фазного вида, потребуется специальное оборудование, например, мультиметр, вольтметр. Для того чтобы измерить токи и напряжения в трёхфазных цепях обычно достаточно знать данные одного линейного тока и одного ЛН.

Перекос фаз

ФН измеряется при проседании (падении) линейного. Из линейных величин извлекается Квадратный корень из трёх. Полученный показатель и есть параметры ФН.

Линейное

Для расчёта соотношения линейного проводника и фазы применяется формула: Uл=Uф∙√3, Uф — фазовое, Uл — линейное.

Важно! Формула справедлива, только если IL = IF. Когда в цепь добавлены другие отводящие элементы, то для них потребуется сделать персональный расчёт фазового напряжения. Тогда Uф нужно заменить цифровыми величинами самостоятельного клейма.

Реактивная трёхфазная мощность рассчитывается по формуле: Q = Qа + Qb + Qс. Значение активной мощности можно найти, используя аналогичную формулу: P = Pа + Pb + Pс. Необходимость в подобных расчётах возникает, если к электрической сети подключается промышленная система.

Основы электроники. Ток, напряжение, сопротивление.

На нашем сайте вышел обновленный курс по электронике! Мы рады предложить Вам новые статьи по этой теме:

Эта статья положит начало циклу статей, посвященных изучению основ электроники! Мы будем последовательно двигаться от самых азов до всяческих тонкостей при разводке плат и составлении принципиальных электрических схем. И начнем мы с рассмотрения основополагающих понятий электроники – тока, напряжения и сопротивления.

Напряжение.

По определению напряжение – это энергия или работа, которая тратится на перемещение единичного положительного заряда из точки с низким потенциалом в точку с более высоким потенциалом. Напряжение представляет собой разность потенциалов между двумя точками. Сразу же остановимся и рассмотрим подробнее понятие – электрический потенциал.

Для определения электрического потенциала необходимо выбрать точку нулевого потенциала, относительно которой будет вестись отсчет. Обычно за ноль потенциала принимают минус питания – это так называемая «земля». Рассмотрим простейшую цепочку, состоящую из источника напряжения и нагрузки – то есть резистора. Пусть напряжение источника равно 10 В, а сопротивление – 5 Ом.

Земля будет точкой отсчета, потенциал в этой точке равен 0. Тогда электрический потенциал в точке 1 будет равен напряжению источника питания, то есть 10 В. Соответственно, в точке 2 потенциал снова уменьшится до нуля, а напряжение на нагрузке будет равно 10 В (разность потенциалов между точками 1 и 2). Вроде бы все несложно и понятно, но это довольно важный момент, надо сразу уяснить для себя понятия напряжения и разности потенциалов, разницу и взаимосвязь между ними.

Ток.

Ток – скорость перемещения заряда в определенной точке, измеряются эта величина в Амперах. Тут тоже есть момент, который важно понять раз и навсегда. Если напряжение мы меряем между(!) двумя точками, то ток всегда проходит через(!) какую-либо точку схемы, либо через какой-либо элемент схемы. И если говорить о напряжении в какой-то точке схемы, то подразумевается напряжение между этой точкой и землей (потенциал в нашей точке минус потенциал земли, равный нулю).

Существует один важный закон для токов, называется он первым законом Кирхгофа и заключается он в том, что «сумма втекающих в точку токов равна сумме вытекающих из этой же точки токов». Для полного понимания смотрим на схему:

Тут у нас втекающие токи – I_1, I_2, I_3, а вытекающие – I_4, I_5. И по первому закону Кирхгофа мы имеем: I_1 + I_2 + I_3 = I_4 + I_5.

Сопротивление.

Сопротивление помогает связать напряжение и ток в цепи. Есть такая потрясающая штука – закон Ома, который говорит нам, что «сила тока в цепи прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению рассматриваемого участка цепи». Поясним на простеньком примере:

Итак, по закону Ома имеем: I = \frac{U}{R}.

Таким образом, можно сказать, что резистор позволяет нам преобразовать ток в напряжение, ну и, соответственно, напряжение в ток.

Рассмотрим возможные соединения резисторов, а именно, последовательное и параллельное. Пусть имеются три резистора, соединенных последовательно:

Общее сопротивление равно сумме каждого из сопротивлений в отдельности, то есть: R_0 = R_1 + R_2 + R_3.

Рассмотрим параллельное соединение:

Для параллельного соединения резисторов формула выглядит иначе: \frac{1}{R_0} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \frac{1}{R_3}.

Очевидно, что при последовательном соединении резисторов общее сопротивление всегда получается большим, чем сопротивление отдельно взятого резистора, а при параллельном соединении резисторов, наоборот, общее сопротивление получается меньшим, чем сопротивление отдельных резисторов. Это важно запомнить и иметь ввиду при разработке электрических схем.

И еще важный момент – не нужно зацикливаться на точном определении значений сопротивления резисторов. Напротив, очень важно выработать способность быстро прикидывать в голове, какой резистор нужно поместить в схему в каждом конкретном случае.

Думаю тут еще надо рассмотреть такую вещь как делитель напряжения, раз уж речь идет о резисторах и сопротивлениях. Выглядит схема делителя так:

Делители напряжения, кстати, очень широко используются в схемах, можете взять какую-нибудь и обязательно там найдете с десяток делителей. Но что-то я забежал вперед, сначала рассмотрим, что же это такое. Простейший делитель напряжения – это схема, которая на выходе создает напряжение, равное части напряжения, которое имеется на входе.

Ток в цепи: I = \frac{U_{вх} }{R_1 + R_2} .

Тогда что же будет на выходе? Правильно: U_{вых} = IR_2 = \frac{U_{вх}R_2}{R_1 + R_2}.

Вот и получили, что на выходе напряжение равно части входного напряжения. Так работает делитель напряжения.

Итак, мы и рассмотрели понятия тока, напряжения и сопротивления. Наверное, на этом стоит остановиться, а то получится очень громоздко 🙂 Продолжим в следующих статьях, так что оставайтесь на связи!

Учебная программа по электрике: что такое напряжение?

1998 Уильям Дж. Beaty

Из нескольких концепций электричества идея « напряжение » или « электрический потенциал », вероятно, труднее всего понять.

Это также действительно сложно объяснить. Это головная боль как для ученика, так и для учитель. <ГРИН!> Чтобы понять напряжение, полезно, если сначала вы немного разберетесь в его ближайшем родственнике, магнетизме.

Большинство из нас знакомы с магнитными полями. Маленькие магниты окруженный невидимым «полем», которое тянет за железо и может притягивать или отталкивать другие магниты. Магнитное поле может скручивать любые продолговатые магнитные объекты (например, железные стержни или кусочки железного порошка), чтобы они выровнялись следовать определенным указаниям. Положите стержневой магнит под лист бумаги, посыпать железными опилками, и все опилки выстроятся в линию и покажут общая форма невидимого поля. Возьмите небольшой компас, и вы увидите маленькая стрелка компаса поворачивается и выравнивается с магнитным полем Земля.Это магнетизм.

Помимо магнетизма, существует еще один тип невидимого поля. Это называется «электрическое поле», «электростатическое поле» или «электронное поле». Этот второй тип поле очень похоже на магнетизм. Он невидим, у него есть линии потока, и он может притягивать и отталкивать предметы. Однако это не магнетизм, это что-то отдельный. Это напряжение.

Большинство людей знают о магнитных полях, но не знают об электронных полях или «напряжении». полей «. Частично это потому, что магнетизм объясняют в школе, но для почему-то поля напряжения скрыты под названием «статические электричество.«Электронные поля никогда не упоминаются в учебниках для начинающих. Это странно, поскольку напряжение и «статическое электричество» идут рука об руку. Всякий раз, когда отрицательный заряд притягивает положительный заряд, невидимые поля напряжения должно существовать между зарядами. Напряжение вызывает притяжение между противоположные обвинения; поля напряжения простираются через пространство.

На самом деле «статическое» электричество не имеет ничего общего с движением (или статическое электричество.) Вместо этого статическое электричество связано с высоким напряжением.Потертости через коврик, и вы заряжаете свое тело до несколько тысяч вольт. Когда вы вынимаете шерстяной носок из сушилки для белья, и все волокна встают наружу волокна следуют за невидимыми линиями напряжения в воздухе. Волокна ткани — это «железные опилки», которые делают видимыми диаграммы напряжения. И всякий раз, когда заряды внутри проводника вынуждены течь, они только двигаться, потому что их ведет поле напряжения, которое проходит через длина провода.Электронные поля вызывают ускорение зарядов: причины напряжения текущий. Напряжение вызывает прилипание сушилки, но также вызывает электрические токи в провода.

Другими словами: токи в электрических цепях вызваны «статическое электричество» и «статическое электричество» не обязательно статическое. Связь между напряжением и «статическим» электричеством плохо объяснена. в книгах, и это одна из основных причин, почему напряжение кажется таким сложным и таинственный.

Простая математика, лежащая в основе «напряжения»

Чтобы быть более конкретным, Voltage — это способ использования чисел для описания электрическое поле.Электрические поля или «электрические поля» измеряются в вольтах на расстояние; например, вольт на сантиметр. Чем сильнее электронное поле, тем больше вольт на сантиметр, чем более слабый. Напряжение и электронные поля в основном то же самое: если электронные поля похожи на склон горы, то вольт подобны разной высоте в каждой точке горы. По склону горы валун может начать катиться. Так может разная высота разных точек на горе, это просто еще один способ описать то же самое.Электронное поле можно рассматривать с точки зрения сложенных слоев эквипотенциальных поверхностей, или их можно рассматривать как коллекции потоков линий. «Напряжение» и «силовые линии» — это два способа описания одного и того же основного концепция.

Когда у вас есть электронные поля, у вас есть напряжение. Электронные поля могут существовать в воздухе, и так может напряжение. Когда на коротком расстоянии есть высокое напряжение, тогда у вас есть сильные электронные поля. Когда электронное поле привлекает или отталкивая объект, вместо этого мы могли бы сказать, что объект движется напряжение в пространстве вокруг объекта.

Насколько высокое у меня напряжение?

Может ли объект иметь определенное напряжение? Нет. Почему бы и нет?

Ну, скажи, пожалуйста, какое расстояние до меня. Какое у меня расстояние? Это смешной вопрос, потому что я не сказал вам мое расстояние от какие. Напряжение немного похоже на высоту; это измерение сделано между две вещи. Моя высота 300 футов над уровнем моря, но одновременно моя высота также 1 см от пола (поскольку я не босиком), и это также 93 миллиона миль от солнца.Мое напряжение могло быть -250 вольт по отношению к земле, но это также могут быть миллиарды вольт по сравнению с луной. Вольт всегда измеряется вдоль потока линий электрического поля, поэтому напряжение всегда измеряется между двумя заряженные предметы. Если я начну с отрицательного полюса батареи фонарика, Я могу назвать этот конец «ноль вольт», поэтому другой конец должен быть положительным. 1,5 вольта. Однако, если я начну с положительного конца , тогда вместо этого положительный полюс аккумуляторной батареи имеет нулевое напряжение, а другой клемма отрицательная 1.5 вольт. Или, если я начну на полпути между клеммы аккумулятора, то одна клемма -75 вольт, а другая клемма составляет +,75 вольт. Хорошо, что такое реальное напряжение положительного клемма аккумулятора? Это на самом деле ноль, или на самом деле +1,5, или это +,75 вольт? Никто не может сказать. Положительный полюс АКБ может иметь несколько напряжения одновременно. Но в этом нет ничего страшного, потому что ни может кто подскажет высоту батареи! Мы легко можем представить расстояние между двумя точками, и мы также можем представить напряжение между два очка.Но отдельные объекты не имеют высоты, а отдельные объекты также нет «напряжения».

Раскрутка терминологии

Вы, наверное, слышали об электромагнитных полях и электромагнетизме. в Слово «электромагнетизм», термин «электро» не относится к электричеству. Вместо этого это относится … к напряжению! Электромагнетизм — это изучение электронных полей и магнитные поля: электро / магнетизм. Заряд-поток (электрический текущий) тесно связан с магнетизмом, в то время как разделенные противоположные заряды тесно связаны с напряжением.Поток электромагнитной энергии По кабелю проходит половина электрического тока и половина напряжения. Это это «ток напряжения», это электростатический / магнитостатический, это электромагнетизм. Электромагнетизм — это двусторонняя монета, так что же такое напряжение? Это одна сторона ЭМ (другая — магнетизм).

Кроме того, что напряжение не встречается в учебниках по естествознанию для начальной школы, отсутствует в нашем повседневном языке. Если у нас нет общих слов для описания что-то, мы обычно никогда об этом не говорим.У нас проблемы даже думает, об этом, или полагает, что он существует. Например, у нас есть слово «магнетизм», и большинство людей слышали о магнитных полях. Электрический поля тоже существуют, но, к сожалению, «электричество» — не английское слово. Каждый может обсуждать магнетизм, но никто никогда не говорит об «электричестве». Без слова «электричество» нам трудно говорить об электрических поля, или о силах электрического притяжения / отталкивания, и мы не склонны понимают, что они важны в электрических цепях.Но есть слово, которое мы можно было использовать вместо «Электричество». Нам не нужно придумывать какие-то странные новинки срок.

Если магнетизм — это «то, что связано с магнитными полями», то что такое «то, что связано с электрическими полями»?

Вольтаж!
Поднимите несколько гвоздей магнитом, и это пример магнетизма, затем возьмите кусочки бумаги с помощью воздушного шарика, натертого мехом, и это пример напряжения. Какие три вида невидимого поля? Сила тяжести, магнетизм… и напряжение!

Может быть, нам стоит заменить слово «электромагнетизм» на «вольтмагнетизм»? (ухмылка!)

НАПРЯЖЕНИЕ ОКРУЖЕНИЕ
ДВА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЗАРЯДА
МАГНИТИЗМ ОБЪЕМЫ
А ПОЛЮСЫ МАГНИТА

Электромагнитная двойственность

Напряжение и магнетизм образуют пару близнецов; они две половинки дуальности. Физики и инженеры даже используют слово «двойное» для их описания: напряжение. — это «двойственность» магнетизма, а магнетизм — «двойственность» напряжения.Этот дуальность поднимает свою голову во многих местах в физических науках. Один маленький аналогия: вращающийся маховик может накапливать энергию. Так может сжатая пружина; два вместе образуют дуальность. В электрофизике сверхпроводящий кольцо может накапливать энергию в виде магнетизма, а конденсатор может хранить энергия в виде напряжения. Катушка с проволокой — это двойник конденсатора. и наоборот, так как один связан с магнетизмом, а другой основан на вольтаж.

Напряжение Энергия

Напряжение тесно связано с электрической энергией.Так магнетизм. Мы можно даже сказать, что электрическая энергия является фундаментальным объектом нашего исследования, в то время как напряжение и магнетизм — это две стороны, которые он отображает снаружи Мир. Еще одна аналогия: в механической физике и кинетическая энергия (КЭ) и потенциальная энергия (PE) являются частью материи: относительное движение объект хранит кинетическую энергию, в то время как потенциальная энергия хранится в растянутом или сжатые предметы (например, пружины или резинки). Аналогичным образом, электрическая кинетическая энергия появляется всякий раз, когда через отрицательные заряды.Мы называем это «электрическим током», и он вызывает магнетизм. С другой стороны, электрическая потенциальная энергия появляется всякий раз, когда положительный заряды отодвигаются на расстояние от соответствующих им отрицательных обвинения. Мы называем это «чистым электростатическим зарядом», и он вызывает напряжение. Электрический KE связан с током, а электрический PE связан с с напряжением. Если электрическая энергия такая же, как электромагнетизм, тогда возможно, нам следует быть более разумными и изменить название EM на «VoltageCurrent-ism.»

Потенциальная энергия по сравнению с» потенциальной «

Напряжение также называют «электрическим потенциалом».

Итак … напряжение — это тип потенциальной энергии? Нет. Близко, но не совершенно точно. Путаница между напряжением и потенциальной энергией — это Общая ошибка. Чтобы пробиться сквозь туман, помните, что напряжение может существовать в космосе сама по себе, без зарядов или «вольт на кулон» участвует. Подумайте об этом так. Если вы катите большой валун на вершину холм, вы накопили некоторую потенциальную энергию.Но после того, как валун откатился вниз, горка еще есть горка как напряжение: высота холма имеет «Гравитационный потенциал». Но холм нет * сделано * из потенциальной энергии, так как нам нужны и холм * и * валун прежде, чем мы сможем создать потенциальную энергию. Ситуация с напряжением аналогичный. Прежде чем мы сможем хранить электрическую потенциальной энергии, мы нужны заряды, но нам также нужны поля напряжения, заполняющие пространство через которую мы проталкиваем наши обвинения.Обвинения подобны валуну, а напряжение как в гору (вольт как высота в футах. Ну, вроде …) Но мы бы не сказали, что Потенциальная энергия — это валун, или мы бы не сказали, что холм — это ЧП. Таким же образом мы не должны говорить что электрические заряды являются потенциальной энергией, мы также не должны говорить, что напряжение — это потенциальная энергия. Однако существует тесная связь между два. Напряжение — это «электрический потенциал» примерно так же что высота холма связана с «гравитационным потенциалом».» Вы можете подтолкнуть электрон к холму напряжения, и если вы отпустите его, он гонка снова вниз. Уберите этот электрон, и холм напряжения будет все еще там.

Токи не имеют напряжения

Напряжение не является характеристикой электрического тока. Это частая ошибка полагать, что ток «имеет напряжение» (и эта ошибка, вероятно, связано с заблуждением о «нынешнем электричестве», когда люди верят этот «ток» — это разновидность текучей субстанции). Напряжение и ток две независимые вещи.Легко создать ток, в котором отсутствует напряжение: просто закоротите катушку электромагнита или сверхпроводящую катушку, если вы предпочитаю. Также легко создать напряжение без тока: фонарик батареи и заряженные конденсаторы сохраняют свое напряжение, даже когда они сидя на полке; ток не задействован. Аналогия с водой: представьте, что находится под давлением. вода без протока. Это как только напряжение. Теперь подумайте о воде, которая идущий по инерции; поток воды без напора. Это как электрический только ток.

«Виды» электричества?

В школьных учебниках ошибочно говорится, что электричество бывает двух типов: статическое электричество и текущее электричество. Этих учебников было бы много ближе к истине, если бы вместо этого сказали:

Две половины электричества — это «напряжение, электричество» и «ток». электричество »

Все еще немного вводит в заблуждение, поскольку значение слова «электричество» не четко определены. Было бы лучше, если бы они сказали, что электрическая энергия две основные характеристики: напряжение и ток.Но приведенное выше утверждение не почти так же плохо, как и то, что они обычно учат нас о «статике против текущий.»

Во-первых, статическая неподвижность зарядов не важна. Например, если мы рассмотрим «стоп-кадр» динамического электрического явление, мы увидим электростатическую ситуацию. Текущий, что есть статический? Да, и это потому, что «статическое» электричество — это НЕ электричество, которое статичен. Странная терминология портит дело. Вместо «статического заряда» на самом деле означает «разделенные противоположные заряды».Мы не должны удивляться узнать, что «статическое электричество» может передаваться с места на место без теряя какие-либо свои характеристики. Возможно, он больше не «статичен», но он все же, кхм, статическое электричество. Имеется в виду разделение зарядов. Отсутствие движение не имеет значения, поскольку разделение зарядов может двигаться. Это дисбаланс между противоположными зарядами, что важно, и их «статичности» нет.

ПРИМЕЧАНИЕ: Вы понимаете, как авторы учебников K-6 могли играть в игру ‘телефон?’ В этой «игре» слова все больше искажаются ошибками в общение.В учебниках K-6 научных понятий становится все больше и больше. искажался с годами. Авторов учат по более ранним учебникам, и часто они черпают информацию прямо из современных учебников. Затем они пишите новые. Если авторы ошибаются, что будет? Начать с говоря, что «электромагнетизм состоит из двух дополняющих друг друга половин, напряжения и тока». Спустя десятилетия мы заканчиваем выпуском книг, которые учат детей чему-то вроде это: «две формы электричества — статическое электричество и ток электричество.»Неправильно. Но мы видим, откуда изначально взялись эти сумасшедшие из.

Увидеть невидимое напряжение

Магнитные поля невидимы, как и напряжение. Оба могут быть видимыми. Железные опилки позволяют нам видеть магнитные поля. Чтобы увидеть напряжение, подвесьте немного металла или пластмассовые волокна в масле, или посыпьте семена травы лужей глицерина. Если затем подвергнуть масло сильному полю напряжения, окружающему заряженный объект, волокна или семена травы выровняются и покажут форму поля.Потереть баллончик на голову, поднесите его к подвешенным волокнам, и вы «увидите» объемный узор; линии потока электронного поля.

Измерение напряжения

Чтобы измерить ток, мы позволяем магнетизму вокруг катушки с проволокой отклонять стрелка компаса. Для измерения напряжения допустим «электричество» между пара изящно подвешенных металлических пластин, чтобы отклонить одну из этих пластин. Самый простой вольтметр называется «фольгированный электроскоп». Электроскопы представляют собой простые версии вольтметров нулевого тока.найди такие вещи в книгах о «статическом электричестве», когда они действительно должны быть во всей электронике книги. Более сложная версия фольгового электроскопа называется «квадрантный электрометр». Эти два устройства могут измерять напряжение напрямую, без создания электрического тока. Помимо подвижного конденсатора тарелки, есть еще несколько способов напряжение тоже измерить.

Напряжение света

Вот странная идея: текущая электромагнитная энергия всегда включает вольтаж.Например, если прикоснуться к антенне мощного радио передатчик, вы можете получить удар электрическим током из-за высокого напряжения на антенна. Радиоволны — это электромагнетизм, а интенсивные волны вокруг антенны радиопередатчика будет поле высокого напряжения. Итак, радиоволны можно измерить напряжением. Даже яркость свет от солнца можно измерить в вольтах на метр. Так может энергия, которая поступает от генераторов коммунальной компании и течет по провода к настольной лампе на 120 В.Все они связаны с электрическими полями (и напряжение), магнитные поля (и ток). Линии электропередачи имеют дело с напряжением, но точно так же действуют световые лучи и оптические волокна.

Подвергните всех студентов воздействию высокого напряжения! 🙂

«Высокое напряжение.» Вы уже знаете, что это такое? Это не просто опасные устройства за забором электрокомпании. Высокое напряжение также воздушные шары натирают ваши волосы, а «статические электрические генераторы» и их очень длинные искры. Вам может быть интересно узнать, что ВСЕ напряжение создает те же эффекты, что и «Высокое напряжение.»Эффекты становятся слабее, когда напряжение не высокий. Поймите «высокое напряжение», и вы поймете само напряжение. Устройства высокого напряжения — это не просто игрушки, они образовательные: они позволяют нам испытать напряжение напрямую. Если хочешь понять магнетизм, то играй с сильными катушками электромагнита и сильными магнитами. Если ты хочешь понять напряжение, а затем купить генератор Вандеграафа.

Напряжение ошибочно было скрыто за «статическим электричеством» и объявлено как быть устаревшей и бесполезной наукой, важной только по историческим причинам.Но в определенном смысле «статическое электричество» * ЕСТЬ * напряжение. Статичное электричество это высоковольтное явление. Если мы перестанем учить «статическому электричеству», и считаем это старым и бесполезным «бен-франклинским» материалом, тогда мы также прекратить учить о напряжении. Вы понимаете, почему напряжение стало таким тайна? Мы почти устранили «статическое электричество» в средней школе. научные классы, поэтому мы также отбрасываем наше основное напряжение концепции.

ССЫЛКИ


РАЗНОЕ.ПРИМЕЧАНИЯ

Представьте себе водяное колесо, которое вращает струя воды, льющаяся сверху. Если вода подобна текущему электрическому заряду, а водяное колесо подобно электродвигатель, тогда какое напряжение? Напряжение похоже на высоту поток в верхней части колеса, или как его наклон от верха колеса к бассейну внизу. Без перепада высоты не может быть вода ток и отсутствие работы водяного колеса. Без разницы напряжений через электродвигатель не может быть электрического тока и работы мотором.

Что, если ситуация меняется медленно и на самом деле не статична, но не включает электродинамику? Нет электромагнитных волн или магнетизма? Ах это называется «Псевдостатический». Если это меняется, но все еще в основном электростатический, тогда это псевдостатическая ситуация.

Напряжение похоже на электрическое давление или толчок, оно может вызвать электрические разряды. течь. Или, если текущий заряд внезапно блокируется, это может вызвать кратковременное появление напряжения. Но ток может существовать без напряжения, и напряжение может существовать без тока.

Напряжение существует в космосе, а не только на поверхностях. Потрите надутый шар о волосы на руках, а затем взмахнуть шариком, чтобы волосы встали вверх. Вы видите и чувствуете напряжение в пространстве между воздушным шаром и вашим рука. Подумайте о батарее на 9 В. 9 вольт не на поверхности клеммы аккумулятора, они находятся в пространстве между выводами, как и магнитное поле между северным и южным полюсами. Батарея 9В похожа на «электрет», электрическая версия стержневого магнита.

Индуктор (катушка электромагнита) — устройство электрического тока. А конденсатор — устройство электрического напряжения. Если энергия хранится в замкнутом катушки, энергия находится в окружающем магнитном поле, и должно быть электрический ток, циркулирующий в катушке. Если энергия хранится в не закороченный конденсатор, вся энергия находится в поле напряжения между тарелки. Если перемычка внезапно удаляется из индуктора, раздается громкий хлопок, и на короткое время появляется огромное напряжение.Если короткое замыкание внезапно подключенный к конденсатору, происходит громкий хлопок и кратковременно сильный ток появляется. Оба компонента могут вызывать сильные выделения, но процесс для одного — процесс, обратный процессу для другого. Конденсатор, катушка. Электро, магнетизм. «ЭМ» энергия.

Напряжение — это вещество, которое соединяет протоны и электроны атомов друг с другом. другое, и он соединяет атомы вместе, чтобы сформировать объекты. Потяните за палец, и вы чувствуете микроскопическое напряжение между атомами и внутри них.Без напряжения во Вселенной не было бы твердых тел или жидкостей, просто газ. Когда вы разбиваете твердый предмет, вы побеждаете привлекательный микроскопические напряжения, связывающие его атомы вместе.

Связи между атомами часто связаны с постоянным напряжением. Если один атом положительный, а другой отрицательный, то есть напряжение между их. Если бы миллиарды атомов могли быть выстроены параллельно, напряжение атомы можно было легко измерить. Что бы произошло, если бы мы могли выровнять миллиарды атомов параллельно? Мы только что заново изобрели батарею.Батарея — это пара металлических пластин, погруженных в жидкость. На поверхности жидкости где он касается каждой пластины, все атомы выстраиваются параллельно, и напряжение появляется между жидкостью и металлом. Вот что вызывает напряжение любой аккумулятор: микротонкий слой атомов (ионов) на поверхности металла пластины внутри батареи. Все остальное в аккумуляторе просто чтобы обеспечить электрические соединения и подачу химического топлива. В идеале батарея фонарика могла быть толщиной в три атома (тонкая пленка жидкости зажатый между двумя тонкими металлическими пленками), и он все равно гаснет 1.5 вольт.

Обычные электродвигатели работают за счет магнитных сил, окружающих катушку, с электрический ток в обмотках катушки. Назовем это устройство по названию «текущий мотор». Электродвигатели в повседневной жизни неизменно «текущие двигатели», но «двигатели напряжения» существуют тоже. Они действуют из-за сил напряжения между заряженными объектами. Микроскопические двигатели, используемые в передовых нанотехнологиях, работают под напряжением. моторы. Линейные химические двигатели внутри ваших мышц — это двигатели напряжения.Вращающиеся реснички на концах хвостов бактерий — это маленькие моторы напряжения. Механические ферменты, которые собирают молекулы АТФ («энергетические молекулы» ячейки) являются двигателями напряжения. Крошечные микроскопические детали внутри живого клетки похожи на маленьких роботов. Все они полагаются на двигатели с напряжением, без катушек или магнитные двигатели.

Потенциальная энергия включает растяжение, сжатие, давление и силы. вольтаж связан с электрическим зарядом, который был «растянут» или «под давлением.»Вращайте маховик, это аналогия электрического тока и магнетизм. Растяните резинку — аналог напряжения и заряда. разделение.

Магнетизм похож на искривление пространства? Тогда и напряжение. Напряжение и магнетизм может быть объединен в бегущую волну искривленного электромагнетизм. Мы называем эти волны «световыми», «радио» или «электрическими». энергия ». Когда электроэнергетические компании продают вам немного« электроэнергии », они действительно продают вам импульсы «искажения электромагнитного поля», волны, которые Вам парой медных проводов.(Ведь электроны внутри проводов просто качаются взад и вперед.) Электроны вам не продавали, вместо этого они продают вам комбинацию напряжения и тока. когда напряжение и ток есть, электромагнитная энергия течет по провода.

Что такое единица измерения напряжения? — Определение и единица измерения напряжения в системе СИ

Единица измерения напряжения в системе СИ

Единица измерения напряжения в системе СИ — вольт, обозначается буквой v.вольт — производная единица электродвижущей силы или электрического потенциала в системе СИ. Таким образом, благодаря этому вольт можно определить несколькими способами.

Вольт можно определить как «электрический потенциал, присутствующий вместе с проводом, когда электрический ток в один ампер рассеивает мощность в 1 ватт (Вт).

V = W / A

Кроме того, вольт можно выразить как разность потенциалов, которая существует между двумя точками в электрической цепи, которая передает энергию в 1 джоуль (Дж) на кулон заряда, протекающего через цепь.

В = потенциальная энергия / заряд

В = Дж / Кл = кг м² / А с³

Его также можно выразить как ампер-раз в Ом, джоуль на кулон или ватт на ампер.

В = AΩ = Вт / А (энергия на единицу заряда) = Дж / Кл (мощность на единицу тока)

Это также может быть выражено в единицах СИ,

1 V = 1 кг м² с⁻³ A⁻¹ (Один килограмм-метр в квадрате в секунду в кубе на ампер)

Ниже приведены некоторые другие электрические блоки

9000 8 67

Источник напряжения — это в основном устройство, которое используется в электрических цепях с фиксированной разностью потенциалов на обоих концах.Источником напряжения может быть батарея или любой другой источник с фиксированной разностью потенциалов и постоянным током. На принципиальных схемах источник напряжения изображен, как показано на рисунке ниже.

(изображение будет скоро загружено)

В случае, если концы источника напряжения подключены к цепи, имеющей несколько резисторов, вольтметров и т. Д., Тогда формируется полная цепь, и теперь может течь ток от одного конца до другого. А если ток течет, то на обоих выводах источника напряжения он одинаковый.

Источник напряжения — это часть полной цепи, которая может создавать электродвижущую силу. Электродвижущая сила обозначается символом ε. Единица электродвижущей силы такая же, как и напряжение, то есть вольт. Здесь вольт равен джоуля на кулон (Дж / Кл). В случае идеального источника электродвижущая сила равна разности напряжений,

ε = V = IR

Реальные источники, такие как батареи, не считаются идеальными источниками, поскольку они имеют некоторый источник внутреннего сопротивления.Если r обозначает внутреннее сопротивление батареи, то разница напряжений на батарее составляет

V = ε -Ir

Это также можно назвать напряжением на клеммах батареи. Когда полная цепь сделана с использованием резистора с сопротивлением R, ток, протекающий через нее, можно найти с помощью уравнения:

V = IR

IR = ε -Ir

IR + Ir = ε

I (R + r) = ε

I = (R + r) / ε

Таким образом, ток равен электродвижущей силе источника, деленной на полное сопротивление, присутствующее в цепи.

Что такое Vcore и как он помогает при разгоне?

Почему это важно: Vcore, или напряжение ядра, — это напряжение, которое подается для питания вашего процессора. Количество энергии, потребляемой процессором, и количество выделяемого тепла зависят от количества потребляемого им напряжения. Определение напряжения, или VID, определяет количество напряжения, которое требуется вашему ЦП для поддержания стабильности при тактовых частотах по умолчанию.

Напряжение ядра различается для каждой модели процессора, и хотя все процессоры одной модели имеют одинаковый VID, не все образцы сохраняют стабильность при одинаковых тактовых частотах и ​​напряжении ядра из-за незначительных различий в качестве кремния. Каждый образец одной и той же модели ЦП тестируется для обеспечения стабильности на скоростях по умолчанию и VID, определенных производителем.

Напряжение ядра обычно поддерживает постоянное значение, пока ваш ЦП используется; однако иногда при больших нагрузках vcore может колебаться.Это известно как Vdroop, и его можно исправить с помощью калибровки линии нагрузки. Это применяет дополнительное напряжение по мере увеличения нагрузки для поддержания стабильности вашего процессора.

Vcore и разгон

Когда дело доходит до разгона, вы можете только увеличить частоту процессора до того, как он начнет испытывать нестабильность. Программы могут начать давать сбой или зависать, производительность игры может снизиться или ваш компьютер может даже не загрузиться. Это связано с тем, что ваш процессор не получает достаточного напряжения для поддержания стабильности системы.

Повышение напряжения позволит вам добиться идеального разгона.

Чтобы отрегулировать напряжение, вам необходимо загрузить BIOS материнской платы и внести необходимые изменения. Vcore выражается трехзначным десятичным числом, например 1,235 В. По умолчанию контроль напряжения установлен на автоматический; это можно изменить, введя любое значение. Убедитесь, что не превышаете рекомендованный максимум для вашего процессора.

Перед точной настройкой Vcore важно найти хорошее базовое значение для данной скорости.Это варьируется от модели к модели, но может быть полезно прочитать обзоры для вашего процессора, особенно те, которые ориентированы на разгон.

В большинстве публикаций указывается напряжение, необходимое для поддержания стабильности нескольких различных скоростей. Каждый образец процессора отличается, и вам нужно будет точно настроить напряжение, прежде чем вызывать его; однако эти значения действительно являются хорошей отправной точкой.

Если вы загружаете свою машину и не обнаруживаете никаких проблем со стабильностью, то вы знаете, что пора начать снижать напряжение.При разгоне вы хотите найти самое низкое напряжение, необходимое для поддержания стабильности. Чем больше напряжение, тем больше тепла, и это позволит вам контролировать температуру.

Самый безопасный способ регулировки напряжения — с шагом 0,01 вольт. Уменьшайте напряжение, пока ваш компьютер не начнет показывать признаки нестабильности под нагрузкой. Используйте такую ​​программу, как Intel Extreme Tuning Utility (XTU) или Prime95, для стресс-тестирования процессора.

Если тест не проходит или дает сбой, вам необходимо поднять напряжение до прежнего стабильного значения.Для оптимальной эффективности вы можете вместо этого увеличить напряжение на 0,005 и снова проверить стабильность.

И наоборот, если ваш разгон нестабилен при базовом напряжении, вам нужно будет увеличивать напряжение до тех пор, пока ваш компьютер не перестанет оказывать отрицательное воздействие, а затем уменьшать его с шагом 0,005 для точной настройки.

Пониженное напряжение

Overclocking — не единственный случай, когда может быть полезно регулировать напряжение. Как уже упоминалось, более высокие уровни напряжения заставляют ваш процессор выделять больше тепла, независимо от частоты.Некоторые образцы ЦП могут иметь более высокий VID, чем фактически требуется при частоте по умолчанию. Понижение напряжения процессора позволяет поддерживать стабильность при одновременном снижении температуры и продлении срока службы процессора.

Распространено заблуждение, что отключение Turbo Boost является более эффективной заменой отвода тепла. Хотя это действительно приводит к снижению температуры, это не альтернатива, поскольку цель пониженного напряжения — поддерживать тот же уровень производительности при меньшем выделении тепла.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Электрический параметр

SI ед.

Simen

G или ひ

Емкость

Фарад

C

Индуктивность

Генри

L или H

Напряжение

Вольт

В или E

9000 Ватт

Вт

Частота

Гц

Гц

Сопротивление